Cr/C比及热处理工艺对高铬铸铁抗磨粒磨损性能的影响

在实验室条件下,研究了Cr/C比及热处理工艺对高铬铸铁抗冲击磨粒磨损性能的影响。结果表明,在相对较低冲击载荷下,热处理态Cr28(Cr/C比为9.5)抗磨性比Cr15(Cr/C比为5.6)更好;相对中等冲击载荷下铸态Cr28白口铁比其热处理态的更耐磨。并从金相组织上分析了其原因,探讨了其磨损机制。

Cr/C比对中铬铸铁复合抗磨辊圈组织和耐磨性的影响

中铬铸铁复合抗磨辊圈服役过程中,外层中铬铸铁层起主要的抗磨和粉碎物料的作用。本文主要研究了Cr/C比对中铬铸铁组织、力学性能和耐磨性的影响。研究结果表明,Cr/C比的不同会影响碳化物的形态和数量,Cr/C比(3.17)较高时,碳化物主要为菊花状和弥散分布的块状的(Cr, Fe)_7C_3,碳化物面积占比为8.90%,冲击韧度为8.6 J,硬度为52 HRC;Cr/C比(2.66)较低时,碳化物主要为网状的(Fe, Cr)_3C和板条状的(Cr, Fe)_7C_3,碳化物面积占比为13.31%,冲击韧度为5.3 J,硬度为56 HRC。且Cr/C比高时,由于具有较高的韧性,可以缓解磨损过程中应力集中,延迟磨屑的剥落,具有更高的耐磨性。

自润滑Cr/C复合镀层的制备和机械性能研究

采用闭合场非平衡磁控溅射技术,固定碳靶电流参数,调节铬靶电流参数,在GCr15轴承钢球、45#钢和单晶硅基体上制备出自润滑Cr/C复合镀层。用XRD对镀层相结构进行分析,测试了镀层的摩擦系数、磨损率、结合强度、硬度和韧性,用光学显微镜观察镀层磨损形貌。结果表明,镀层相结构为非晶态,随铬靶电流变大逐渐向晶态转变;与未镀层的基体相比,镀层有良好的摩擦磨损性能和载荷承载能力;镀层随铬靶电流增加,硬度逐渐降低,韧性逐渐提高。所获铬电流为0.1和0.3A镀层有很好的自润滑性能,且后者有良好的综合机械性能。

磁控溅射Cr/C镀层耐热性能研究

在空气炉加热环境下于不同温度对采用磁控溅射离子镀技术制备Cr/C镀层样品进行加热保温处理。研究了不同加热温度下镀层的相结构、硬度和结合力的变化,考察了Cr/C镀层的耐热性能。结果表明:在600℃以下,Cr/C镀层保持了高硬度和强结合力的性能,表明镀层具有良好的耐热性能;镀层受热过程中生成了致密的铬氧化物及铬碳化合物,起到阻碍了氧原子向内层扩散的效果,使镀层氧化失稳的温度大大提高,从而保证了良好的耐热性能;处理温度达800℃后,镀层硬度和结合力明显下降。

Cr/C对31%Cr高铬铸铁组织与性能的影响

研究了Cr/C对31%Cr高铬铸铁铸态组织、硬度、冲击韧性、耐磨性等性能的影响.结果表明:在本实验条件范围内,所制备的Cr31高铬铸铁均为过共晶组织和六角棒状的M7C3碳化物;随着Cr/C的增加,组织中的过共晶碳化物逐渐变得细小,而且分布更加弥散、均匀,在相同大小的视场内过共晶碳化物的相对数量减少,铸铁的过共晶度下降.随着Cr/C的增加,Cr31铸铁的硬度略有下降,而冲击韧性有明显的升高趋势.当外加载荷为70N时,Cr31铸铁的耐磨性随Cr/C的增加而下降.

亚临界热处理对不同Cr/C高铬铸铁的组织与相变的影响

研究了不同Cr/C的高铬铸铁经亚临界热处理前后组织与性能的变化规律。结果表明,在亚临界热处理时,Cr/C越高越有利于二次碳化物的析出,越能降低奥氏体的过饱和度,提高Ms点转变温度,在空冷时基体中马氏体含量也就越高,材料的力学性能得到提高,进而提高了材料的耐磨性。

Cr/C催化剂的催化性能与表面酸性的微量吸附热技术分析

以NH3作为吸附探针分子,定量地分析了Cr/C固体表面酸性中心的强度、数量和分布状态,并探讨了表面酸性对催化性能的影响关系。结果表明适当强度的酸性位有利于CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应。

碳含量对磁控溅射Cr/C镀层摩擦磨损性能的影响

采用磁控溅射技术在高速钢和单晶硅基体上制备Cr/C镀层,利用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪分析镀层结构及元素状态,采用显微硬度计测量镀层的硬度及韧性,通过销-盘式摩擦磨损试验机及光学显微镜研究镀层不同磨损阶段的磨损行为.结果表明:镀层由C、Cr及Cr3C2等相组成;随着碳含量增加,镀层的硬度从HV1 300升至HV1 900,韧性变差;与未镀层的基体相比,镀层的摩擦系数从0.70降至0.48,当碳含量为74%时,摩擦系数降至0.35;增加碳含量能够明显改善镀层的抗黏着性能,碳含量为14%及40%的镀层以严重的黏着磨损为主,而碳含量为74%镀层的黏着程度最轻,其磨损形式以黏着磨损和磨粒磨损为主.

磁控溅射C靶电流对Cr/C和Cr/C/N复合镀层组织和性能的影响

利用控溅射技术,通过改变溅射C靶电流工艺参数,在45#钢上制备出Cr/C和Cr/C/N复合镀层。用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)检测镀层的微观组织;用HX-1000型维氏显微硬度计、球-盘摩擦磨损试验机(POD)、光学显微镜(OM)测试镀层的力学性能。结果表明:随C靶电流增加,镀层微观结构都变得更加均匀和致密,硬度在变大,韧性在提高,耐磨性明显提高;所获C电流为1.2A的镀层有优异的摩擦磨损性能;Cr/C/N镀层综合力学性能优于Cr/C镀层。

自润滑Cr/C复合镀层钢球对轴承速度性能的影响

应用非平衡磁控溅射技术在6204轴承钢球表面制备出Cr/C复合镀层,用电子透射显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析镀层微观结构,对镀层钢球轴承和无镀层钢球轴承的速度性能和断油性能进行了试验。结果表明,Cr/C复合镀层有良好的显微结构,有大量的石墨存在。与无镀层钢球轴承相比,镀层钢球轴承有缓慢的温升、良好低振动性能和振动的平稳性能,特别是高速运转时,减振效果尤为明显,保证了轴承有优异的高速性能;镀层钢球轴承有良好的自润滑性能,极大提高轴承应急运行性能。

Cr/C复合镀层的制备及其力学性能研究

采用磁控溅射技术,以溅射石墨靶为C元素主要来源的方法制备了不同碳含量的Cr/C复合镀层。研究了碳含量对镀层相结构及元素存在状态的影响,并考察了碳含量变化后镀层硬度,韧性,结合强度等力学参量的变化。结果表明:该方法制备的Cr/C镀层中碳化物相主要是Cr3C2。随着碳含量的增加,镀层由晶态向非晶态结构过渡;镀层中的碳化物相也相应减少;镀层的硬度则随之而上升,韧性则下降。碳含量为75.08%的镀层结合强度最差。碳含量为42.37%,51.93%表现出较好的综合力学性能。

Cr/C对含4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁性能的影响

采用对比试验的方法探讨了不同Cr/C的比值对含4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁硬度、耐磨性及冲击韧性的影响规律。结果表明:无论固定C还是固定Cr,改变Cr/C的比值对4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁性能都有显著的影响,尤其当含C量较低时,Cr的变化对材料性能的影响更明显。通过调整不同的Cr/C,可以获得不同的硬度、耐磨性和冲击韧性组合的材料。

Cr/C对含4%Ni高铬耐磨耐蚀铸铁组织的影响

文中利用金相显微镜、扫描电镜(SEM),探讨了Cr/C对含4%Ni耐磨耐蚀铸铁组织的影响规律。试验结果表明:Cr/C是影响含4%Ni耐磨耐蚀铸铁组织中碳化物数量和形态的主要因素。无论是通过固定Cr,还是固定C来改变Cr/C,都可以大幅度调整组织中碳化物的数量和形态。当Cr含量固定时,随着Cr/C的增加,组织中碳化物数量减少,且由网状向断网状和孤立的条块状转变,冲击断口由脆性加韧性的混合型断裂过渡为韧性断裂;当C含量固定在较低水平时,随着Cr/C的增加,组织中碳化物数量急剧增加,碳化物形态由断网状和孤立的条块状向网状转变,冲击断口由韧性断裂过渡为脆性断裂,但当C含量较高(2.5%)时,随着Cr/C的增加,组织中的碳化物数量增加不明显,且碳化物均为网状结构。

LiFe_(1-x)Cr_xPO_4/C的合成及电化学性能研究

采用碳热还原法合成了橄榄石型LiFe1-xCrxPO4/C(x=0,0.02,0.04,0.08)锂离子电池正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,所制备的材料LiFe1-xCrxPO4/C(x=0,0.02,0.04,0.08)均具有单一的橄榄石结构,其中材料LiFe0.96Cr0.04PO4/C的电化学性能最佳,以0.2C的倍率循环充放电,首次放电比容量可达142.41mAh/g,30次循环后放电比容量仍保持在137.05mAh/g以上,保持率为96.24%。

无机胶体法制备燃料电池用Pt_3Cr/C催化剂

采用无机胶体法制备了用于质子交换膜燃料电池的Pt3Cr/C催化剂.研究了灼烧温度对催化剂性能的影响.X-射线衍射分析表明,催化剂中Pt3Cr/C中,由于Pt与Cr合金化而使晶格收缩、Pt-Pt间距减小,这有利于氧分子离解吸附,从而提高氧的还原反应速度.循环伏安测试结果表明,Pt3Cr/C催化剂的活性优于商品Pt/C催化剂.

碳载Pt-Cr合金催化剂的制备及其性能比较

用铬作掺杂元素,通过液相均相沉淀——气/固高温还原两段反应方法制备了碳载Pt-Cr合金催化剂,采用热分析方法(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)技术测试了合金催化剂的晶体结构和表面形貌。结果表明,用VulcanXC-72作载体,N(Pt)∶N(Cr)为1∶1,热处理温度为950℃,催化剂的电化学活性表面积最大,催化活性最好。在电解液为0.5mol/dm3硫酸溶液和2mol/dm3甲醇/硫酸溶液中用循环伏安法测试,自制的碳载Pt-Cr合金催化剂比商业Pt/C催化剂甲醇氧化活性低,因为Cr的存在,降低了Pt活性点旁三个相邻Pt存在的概率,从而降低了甲醇的氧化活性。

反应烧结Cr/Si/C复相陶瓷的微观结构表征与力学性能

本文采用掺杂Cr2C3的方法探究增韧补强反应烧结SiC陶瓷的途径。通过凝胶注模成型及反应烧结工艺制备Cr/Si/C复相陶瓷由SiC、Si和CrSi2组成,CrSi2由Cr2C3与熔融Si反应生成;材料中SiC颗粒分布均匀,CrSi2存在明显偏析;Gr/Si/C复相陶瓷抗弯强度接近反应烧结SiC/Si陶瓷,平面应变断裂韧性KIC达到3.81MPa.m1/2;CrSi2分布不均和弱化界面结合是抗弯强度以及弹性模量降低的原因。

伞帽用高铬铸铁在热强碱腐蚀环境下的磨损分析

针对氧化铝行业中常用的Cr28和Cr20高铬铸铁伞帽在相同工况条件下的磨损机理进行分析,并对比研究了实际生产中两种失效材料的成分、组织及性能。结果表明,伞帽部件在高温强碱腐蚀条件下受到外界冲刷时,磨损量由微切削磨损与变形磨损这两种机制共同决定。含铬量较高的Cr28高铬铸铁,其冲刷和抗腐蚀磨损性能均优于Cr20高铬铸铁。伞帽服役寿命主要受浆料和表层的铸铁材料两大因素影响。两种试验材料经淬火+回火处理后,基体组织中主要为回火马氏体+M7C3型碳化物+少量残留奥氏体,其中含铬量较高的Cr28高铬铸铁中共晶碳化物含量更高,且分布更加弥散,其平均硬度值为64. 0 HRC,高于Cr20高铬铸铁的60. 2 HRC。最终确定Cr28高铬铸铁作为伞帽材质更能满足氧化铝生产及设备检修周期的需要。